ES2305736T3 - Deteccion optica de doble suministro. - Google Patents

Abstract

Método para detectar ópticamente un doble suministro en un aparato para procesar uno o más tipos de objetos laminares, particularmente billetes, en el que dichos objetos laminares se iluminan, una imagen de transmisión de un objeto laminar específico de dichos objetos laminares se produce midiendo intensidades de transmisión de luz transmitida a través de puntos de muestreo de transmisión de dicho objeto específico y una imagen de reflexión se produce midiendo intensidades de reflexión de la luz reflejada desde los puntos de muestreo de reflexión de dicho objeto específico, en el que los puntos de muestreo de transmisión y de reflexión representan partes correspondientes del objeto laminar, caracterizado porque dicho doble suministro se detecta aplicando un método de evaluación bidimensional, estando formada una primera dimensión de dicho método de evaluación bidimensional por dichas intensidades de transmisión y estando formada una segunda dimensión de dicho método de evaluación bidimensional por dichas intensidades de reflexión, y en el que el método de evaluación bidimensional comprende adicionalmente determinar la localización de dichos puntos en dos dimensiones, y comparar dichas localizaciones con un límite de decisión lineal.

Description

Detección óptica de doble suministro.

La invención se refiere a un método para detectar ópticamente un doble suministro en un aparato para procesar uno o más tipos de objetos laminares, particularmente billetes, donde dichos objetos se transportan a lo largo de una trayectoria de transporte en una dirección de movimiento. La invención se refiere adicionalmente a un aparato correspondiente.

En el procesado de objetos laminares en el que estos objetos se suministran a un aparato secuencialmente uno a uno y se transportan a lo largo de una trayectoria de transporte, pueden ocurrir problemas debido al doble suministro de los objetos. En un doble suministro, dos o más láminas se suministran al aparato al mismo tiempo con lo que una lámina puede solapar parcial o completamente con otra lámina. En dichos casos, puede ser significativamente más difícil o incluso imposible procesar correctamente los objetos. Por ejemplo, en un aparato para procesar billetes u otros valores, puede ser muy difícil contar, identificar y/o autentificar correctamente los billetes cuando ocurre un doble suministro. El procesamiento puede producir incluso resultados erróneos, si un doble suministro permanece desapercibido. Por lo tanto, la detección del doble suministro es una característica importante en el procesado de objetos laminares.

La detección del doble suministro se realiza típicamente con uno o más dispositivos detectores que se disponen en la trayectoria de transporte dentro del aparato de procesamiento. Otros dispositivos detectores pueden incluirse también en el aparato para determinar otras características de los objetos laminares. Los detectores de doble óptica clásicos se basan en un sistema de rodillo mecánico equipado con un dispositivo de detección de la posición. Sin embargo, los dispositivos detectores que establecen contacto en ocasiones provocan atascos en el sistema de transporte, cuando las láminas se transportan a lo largo de la trayectoria de transporte. Para reducir dichos atascos, se han introducido dispositivos detectores sin contactos.

Por ejemplo, el documento US 6.101.266 A describe un dispositivo para identificar y validar billetes. El dispositivo comprende tres detectores, en el que cada detector tiene cuatro LED de distinta coloración (diodos emisores de luz) para iluminar un billete y dos fotocélulas, una en el mismo lado del billete que el LED para detectar la luz reflejada desde el billete y una en el lado opuesto del billete para detectar la luz transmitida a través del billete. Se determina una pluralidad de valores de correlación y después algunos o todos estos valores de correlación múltiple se combinan para formar un solo valor de correlación global. La decisión de identificación o la decisión de doble suministro se realizan entonces basándose en este valor de correlación global único.

Aunque la disposición descrita puede usarse para la detección de billetes dobles, se dedica a la identificación/auten-
tificación de billetes. Los resultados para detectar billetes dobles no siempre son satisfactorios.

El documento US-A-4255057 describe un aparato para determinar la calidad de la moneda y para detectar el doble suministro de billetes. El aparato comprende una fuente de luz que ilumina los billetes que se transportan mediante conjuntos de rodillo. La luz reflejada y transmitida se detecta entonces mediante un detector de reflexión y un detector de transmisión, respectivamente. En el procedimiento de evaluación, se mide la cantidad de luz transmitida y reflejada del billete. Para mejorar la inspección de billetes, se sugiere compensar los errores debido a la fuente de luz y las variaciones del circuito normalizando la medida de absorción al nivel de luz incidente. El documento US-A-4255057 usa un valor unidimensional sencillo, en concreto la absortividad como base para la decisión, sea suficiente o no la calidad del billete que se está ensayando.

El documento US-A-2001/0035603 describe un método y un aparato para detectar billetes dobles. Para estos fines, un dispositivo de exploración contiene uno o más detectores de luz para detectar la luz reflejada del billete y uno o más detectores de luz para detectar la luz transmitida a través del billete que se está ensayando. La luz fluorescente o incandescente de una o más fuentes de luz se usa para iluminar el billete. Una proporción de reflectancia se calcula basándose en un valor de luz reflejada maestro y la luz reflejada del billete. Después, el valor de luz transmitida en bruto se ajusta multiplicándolo por la proporción de reflectancia y el valor de luz transmitida ajustado se compara con un valor de luz transmitido maestro para determinar un estado de billete doble. De nuevo, se realiza una evaluación sencilla.

El documento JP-A-57184041 describe un dispositivo de detección para percibir el multi-suministro de papel moneda. En un dispositivo de detección, la luz reflejada y transmitida se detecta mediante un elemento de detección de transmisión y mediante un elemento de detección de reflexión. La cantidad de luz reflejada y transmitida se usa después para calcular la proporción entre las dos señales. La decisión de si un multi-suministro está presente o no se basa únicamente en esta proporción.

Por lo tanto, un objeto de la invención es crear un método y un aparato para detectar ópticamente un doble suministro de objetos laminares que pertenecen al campo técnico mencionado anteriormente, que produce resultados más fiables para detectar un doble suministro, particularmente un menor número de billetes dobles que se aceptan como billetes únicos y un menor número de billetes únicos que se rechazan erróneamente como dobles.

La solución de la invención respecto a un método para detectar ópticamente un doble suministro se especifica mediante las características de la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, los objetos laminares se iluminan, se produce una imagen de transmisión del objeto laminar específico así como una imagen de reflexión del objeto laminar específico midiendo las intensidades de transmisión de la radiación transmitida a través de y la luz reflejada desde el objeto laminar respectivamente. Después, se aplica un método de evaluación bidimensional, donde la primera dimensión se forma mediante las intensidades de transmisión y la segunda dimensión se forma mediante las intensidades de reflexión.

La solución de la invención respecto a un aparato para detección óptica de un doble suministro se especifica mediante las características de la reivindicación 9. De acuerdo con la invención, el aparato para procesar uno o más tipos de billetes tiene un medio de transporte para transportar los billetes a lo largo de una trayectoria de transporte en una dirección de movimiento. Incluye adicionalmente un detector para detectar ópticamente un doble suministro de billetes que comprende un medio de iluminación para la iluminación de objetos laminares, un detector de tipo transmisión para producir la imagen de transmisión de los billetes y un detector de tipo reflexión para producir la imagen reflejada. El aparato incluye adicionalmente un evaluador que se construye de manera que la evaluación bidimensional pueda realizarse como se ha explicado anteriormente.

Una aplicación preferida de la invención es la detección de doble suministro de billetes en un aparato para el procesado de billetes. Sin embargo, la invención puede aplicarse ventajosamente en otras aplicaciones tales como el procesado de cheques u otros valores o cualquier otra clase de objetos laminares tales como por ejemplo láminas de papel. Por lo tanto, el término "billete", que se usa en el resto de la descripción a menos que se mencione lo contrario, no se considerará restrictivo, sino que se leerá de forma que incluya todos estos tipos de objetos laminares. Con respecto al término "luz" como se usa en la descripción, a menos que se mencione lo contrario, no sólo incluirá la parte visible del espectro electromagnético sino cualquier radiación con una longitud de onda en el espectro electromag-
nético.

Aplicando un método de evaluación bidimensional, la decisión de doble suministro puede basarse en un límite de decisión bidimensional en lugar de una comparación unidimensional mayor/menor de un solo valor de correlación con un cierto umbral. Además, la decisión de doble suministro se basa en imágenes (la imagen de reflexión así como la imagen de transmisión) de los objetos laminares en lugar de usar sólo algunas medidas de traza luminosa para decidir sobre el doble suministro. Las decisiones de doble suministro resultantes son mucho más precisas comparadas con la técnica anterior.

La suciedad en el billete no sólo afecta a la intensidad de la luz transmitida a través del billete sino también a la intensidad de la luz reflejada desde el billete. En general, cuanto mayor es el grado de ensuciamiento, menores son las intensidades de luz para transmisión y reflexión. Una decisión de doble suministro basada en ambas propiedades, por lo tanto, disminuye no sólo el número de decisiones sobre-críticas (únicos rechazados de forma falsa) sino que también las decisiones sub-críticas (dobles aceptados de forma falsa).

Este método para detectar el doble suministro de billetes puede aplicarse en cualquier clase de aparatos de procesamiento de billetes. Puede aplicarse por ejemplo en un aparato, donde los billetes se suministran manualmente uno a uno y se procesen uno tras otro. Aunque preferiblemente, este método se aplica en un aparato de procesamiento de billetes, donde los billetes se suministran secuencial y automáticamente al aparato y se transportan al largo de una trayectoria de transporte en una dirección de movimiento y con una velocidad definida.

En otra realización preferida de la invención, primero se determinan una posición y un ángulo del billete con respecto a la trayectoria de transporte en una etapa de análisis de posición cuando un billete específico se transporta a lo largo de la trayectoria de transporte. Después, en una segunda etapa, las imágenes requeridas se producen transportando el billete pasada una multitud de células detectoras dispuestas en al menos una línea que es perpendicular a la dirección de movimiento. Cada línea de células detectoras forma una serie detectora situada en la trayectoria de transporte. Durante el intervalo de tiempo, cuando el billete pasa las células detectoras, una pluralidad de valores detectores para cada célula detectora se determina en rápida sucesión. La resolución de la imagen resultante, por lo tanto, depende del número de células detectoras en una serie detectora, la velocidad de desplazamiento de los billetes y el intervalo de tiempo entre dos lecturas de valor detector sucesivo.

Determinar la posición y el ángulo de un billete antes de que se realice la detección de doble suministro tiene la ventaja de que la imagen, que es la activación de las células detectoras, puede iniciarse y detenerse exactamente cuando el billete pasa por las células detectoras. Permite asimismo escanear únicamente aquellas áreas de la trayectoria de transporte que realmente están cubiertas por el billete en caso de que el billete sea más pequeño que la anchura de la trayectoria de transporte o que esté inclinado con respecto a la trayectoria de transporte.

Es evidente de por sí mismo que estas ventajas podrían conseguirse omitiendo la etapa de análisis de posicionamiento y situando mecánicamente los billetes de forma muy precisa con respecto a la trayectoria de transporte. Aunque sería mecánicamente difícil y, de esta manera, dicha colocación precisa requeriría algún tiempo, sería indeseablemente menor la velocidad de procesamiento global.

Puede utilizarse una sola y fuerte fuente de luz para iluminar los billetes. Pero, para conseguir una distribución de luz uniforme sobre los billetes, se usa una multitud de pequeñas fuentes de luz tales como por ejemplo diodos emisores de luz o guías de luz. En una realización preferida, el aparato incluye dos unidades de iluminación cada una de las cuales comprende una multitud de fuentes de luz dispuestas en línea, formando de esta manera una primera unidad de iluminación alargada para iluminación de una primera superficie de los billetes y una segunda unidad de iluminación alargada para iluminación de una segunda superficie de los billetes.

Mientras la radiación con un amplio intervalo de longitudes de onda podría usarse para iluminar los billetes, el uso de luz infrarroja es ventajoso, porque la mayoría de tintas coloreadas que se usan para imprimir billetes y otros valores aparece principalmente transparente en el dominio infrarrojo. Por lo tanto, las impresiones sobre los billetes no alteran o sólo alteran mínimamente la detección de doble billete falsificando las medidas de intensidad de radiación. Se prefiere particularmente la radiación en el dominio infrarrojo cercano, que es la radiación con una longitud de onda entre 700 nm (nanómetro) y 1.300 nm.

Las células detectoras preferiblemente se disponen de manera que forman un detector de tipo transmisión para medir la luz transmitida a través del billete y un detector de tipo reflexión para medir la luz reflejada desde el billete.

Las unidades de iluminación alargadas así como las series detectoras se disponen sobre la trayectoria de transporte con sus ejes longitudinales perpendiculares a la dirección de movimiento de manera que las fuentes de luz así como las células detectoras se distribuyen sobre toda la anchura de la trayectoria de transporte.

Cada célula detectora para medir la intensidad de luz no sólo comprende un dispositivo sensible a la luz, tal como por ejemplo un fotodiodo o un COD (dispositivo acoplado de carga), sino también un medio óptico para dirigir y/o enfocar la luz transmitida o reflejada sobre el dispositivo sensible a la luz. El medio óptico puede comprender cualquier clase de lente. El uso de lentes de varilla dispuestas en forma de una serie de lentes de varilla se prefiere debido a los diseños compactos que pueden conseguirse con ellas y porque son bastante baratas comparado con las lentes convencionales. El uso de dichas series de lentes de varilla se conoce bien en la técnica de formación de imágenes 1:1.

Aunque las imágenes de transmisión y reflexión pueden capturarse con dos series detectoras diferentes, se prefiere que sólo se proporcione una serie detectora. Esta es una serie de células detectoras que forma el detector de tipo transmisión así como el detector de tipo reflexión. En este caso, el detector de doble suministro comprende adicionalmente un controlador para controlar las uniones de iluminación de manera que se conectan y desconectan alternativamente. De esta manera, la serie detectora única mide las intensidades de la luz transmitida a través de o reflejada desde los billetes también de una manera alternativa. El controlador, por lo tanto, puede diseñarse para controlar adicionalmente la serie detectora o el almacenamiento de los valores medidos en una memoria respectivamente.

Generalmente, sería posible evaluar todas las imágenes de transmisión de reflexión para detectar un doble suministro. Sin embargo, esto tendría inconvenientes. Por un lado, requeriría una cantidad considerable de cálculo y por otro lado, algunas regiones del billete que no son particularmente adecuadas para doble, se tendrían en cuenta. Dichas regiones incluyen, por ejemplo, impresiones oscuras, elementos de contraste (por ejemplo hologramas) e hilos o daños del billete. De esta manera, la precisión de detección puede mejorarse adicionalmente determinando un conjunto de puntos de ensayo específicos para el billete procesado actualmente y decidiendo sobre el doble suministro teniendo en cuenta únicamente estos puntos de ensayo.

Los puntos de ensayo podrían elegirse aleatoriamente o de acuerdo con una regla dada tal como por ejemplo: los puntos de ensayo se eligen como los puntos de intersección de las líneas de cuadrícula de una cuadrícula rectangular colocada sobre el billete. Todavía algunos de estos puntos de ensayo no serían particularmente muy adecuados para detección de dobles.

Una manera preferida para determinar estos puntos de ensayo es el procesado de imágenes de la imagen de transmisión y reflexión con el objetivo de elegir los puntos de ensayo de manera que las intensidades de transmisión y reflexión medidas para estos puntos sean significativas respecto a una decisión de doble suministro. Los puntos de ensayo significativos se eligen teniendo en cuenta la posición y el ángulo del billete con respecto a la trayectoria de transporte, así como el tipo de billete que debe ensayarse. El significado de esto último se refiere a que ciertos parámetros conocidos del tipo del billete, tal como por ejemplo la distribución de huellas u otras características tales como hologramas o tiras metálicas del billete, el material del que está hecho, el tamaño del billete u otras propiedades del billete se consideran cuando los puntos de ensayo se determinan mediante procesamiento de imagen.

Los puntos de ensayo se sitúan particularmente de manera que se localizan fuera de un área del billete que no es muy adecuada para detección de dobles. Dicha área se designa en este documento como área de exclusión. El área de exclusión incluye, por ejemplo, áreas del billete con una huella oscura, contrastes (por ejemplo, hologramas) o hilos (por ejemplo, hilos metálicos). Aunque la tinta pueda parecer principalmente transparente para la luz utilizada, puede falsificar las medidas. El área de exclusión puede incluir adicionalmente un área dentro de una distancia máxima dada a un borde del billete porque estas áreas pueden dañarse mecánicamente. Para tener en cuenta las esquinas dobladas, el área de exclusión adicionalmente puede incluir un área con forma particular en cada esquina del billete tal como por ejemplo un área triangular, rectangular o cuadrada o incluso puede ser un área de tipo sectorial con el centro del círculo en las esquinas del billete. Esta elección particular de los puntos de ensayo tiene la ventaja, de que las medidas de intensidad en las áreas de billetes fuera de las áreas de exclusión se atribuyen principalmente a la estructura del papel, en particular al espesor de papel, que es exactamente lo que se necesita para detectar un doble suministro. El principio básico de la detección doble es la detección de un cambio brusco de las intensidades de luz, particularmente la intensidad de transmisión.

Para tener en cuenta billetes más pequeños, los puntos de ensayo en una realización preferida de la invención, se dividen en regiones solapantes del billete, por ejemplo cinco regiones, una en la parte superior, inferior, izquierda y derecha respectivamente y una región central que solapa con las otras cuatro regiones.

Para decidir sobre el doble suministro en dichos casos, se determina en primer lugar un resultado de detección de doble suministro independiente para cada región por separado independientemente de cada una de las otras regiones. Después, en una segunda etapa, un resultado de detección de doble suministro global se determina combinando los resultados de detección de doble suministro independientes de cada región de una manera adecuada. Una manera sería decidir el doble suministro para un billete particular, si se ha decidido sobre el doble suministro para al menos una región (o un número mínimo de regiones) de este billete. Este método corresponde a una clase de combinación "O" de los resultados de detección independientes. Otra manera sería implementar alguna clase de combinación "Y" incluyendo por ejemplo una ponderación adecuada de los resultados de detección independientes.

Aplicar dicho método permite detectar un solapamiento completo así como parcial. En el caso de un solapamiento parcial de los dos o más billetes, la decisión sobre dobles billetes puede realizarse por un análisis de límites. Para obtener información respecto al tipo de billete para un billete específico a ensayar, existen diversas posibilidades: por ejemplo para ajustar manualmente el tipo cuando un cierto billete se suministra al aparato de procesado, para suministrar únicamente un cierto tipo de billete al aparato para proporcionar al aparato una apiladora para cada tipo de billete, donde el aparato puede elegir un apilamiento particular de esta manera "conociendo" qué tipo de billete se deposita en la apiladora.

Estos métodos requieren un gasto adicional de trabajo de clasificación, cuando el aparato debe ser capaz de procesar más de un tipo de billetes. Por lo tanto, en una realización preferida de la invención se determina el tipo de billete a ensayar, es decir, se identifica automáticamente durante una etapa de validación, que se realiza antes de que se realice la detección de doble suministro. Adicionalmente, la detección de doble suministro se realiza únicamente si el billete se ha validado correctamente con anterioridad.

La etapa de validación se realiza con un validador que se dispone también sobre la trayectoria de transporte del aparato. Como la detección de doble suministro sólo se realiza si el billete pudiera validarse correctamente, el validador y el detector se construyen de manera que la validación del billete se realiza antes de la detección del doble billete. Para este fin, el aparato podría construirse de manera que el detector se dispone en la trayectoria de transporte después del validador con respecto a dicha dirección de movimiento. En este caso, el validador tendría que incluir medios detectores diferentes para detectar ciertas características del billete para validar el billete. En otra realización preferida de la invención, el validador utiliza las medidas de intensidad de luz de los medios de doble detección para validar los billetes, es decir, el validador usa la transmisión y las imágenes de reflexión capturadas con el detector de tipo transmisión y el detector de tipo reflexión.

La etapa de validación incluye principalmente una identificación del billete. Adicionalmente a la identificación del tipo de billete, la etapa de validación puede comprender también una autentificación del billete. Independientemente, una autentificación del billete puede realizarse también independientemente de la identificación del billete en cualquier etapa posterior, es decir, entre la identificación y la detección de dobles, en paralelo a la detección de dobles o incluso después de la detención de dobles.

Otras realizaciones y combinaciones ventajosas de las características surgen de la descripción detallada a continuación y la totalidad de las reivindicaciones.

Los dibujos usados para explicar las realizaciones muestran:

La Figura 1 es un aparato para el procesado de billetes de acuerdo con la invención;

La Figura 2 es un diagrama esquemático del medio de detección que incluye iluminación;

La Figura 3 es un billete sobre el que se indica un conjunto de puntos de ensayo en base al cual se realiza la detección de doble billete;

La Figura 4 es un ejemplo de un agrupamiento del conjunto de puntos de ensayo, en diversos grupos solapantes;

La Figura 5 es una representación esquemática de un diagrama de evaluación bidimensional con una pluralidad de medidas de intensidad que muestran un límite de decisión bidimensional para decidir sobre el doble suministro;

La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra el método de detectar un doble suministro en el aparato mostrado en la Figura 1 y;

La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra las etapas de detección de doble suministro de la Figura 6 con más detalle.

En las Figuras, a los mismos componentes se les dan los mismos símbolos de referencia.

En la Figura 1, se muestra un aparato 1 para procesar billetes. El aparato 1 comprende un medio de transporte 2, representado esquemáticamente por dos rodillos, para transportar los billetes a lo largo de la trayectoria de transporte 3 en la dirección de movimiento 4. Un billete que se transporta a lo largo de la trayectoria de transporte 3 pasa por un detector de imagen 5 que captura dos imágenes del billete que pasa: la primera imagen se produce detectando la luz que se transmite a través del billete y la segunda imagen se produce detectando la luz que se refleja desde el billete.

Basándose en estas imágenes, un validador 6 intenta identificar y/o autentificar el billete 10. Si el billete no se ha validado correctamente, el billete se rechaza, lo que se realiza por ejemplo desviándolo sobre la trayectoria de rechazo 3.1 mediante un engranaje interruptor 8. Si el billete se ha validado correctamente, el detector 7 decide si existe o no doble suministro, donde dos o más billetes solapan parcialmente o completamente mientras se transportan a lo largo de la trayectoria de transporte 3. La detección de dobles de nuevo se basa en la salida del detector de imagen 5, que se realiza evaluando la transmisión y la reflexión de imágenes. Si el detector 7 decide que no existe un doble suministro, el billete se acepta y el engranaje interruptor 8 dirige el billete sobre la trayectoria de defecto 3.2 para procesado adicional (no mostrado). Si el detector 7 decide que existe un doble suministro, el billete se rechaza y se desvía a la trayectoria de rechazo 3.1 o a cualquier otra trayectoria alternativa diferente de la trayectoria de defecto 3.2 y la trayectoria de rechazo 3.1.

Aunque no se muestra, el aparato 1 puede incluir otros medios, por ejemplo, medios detectores adicionales tales como por ejemplo detectores capacitivos o magnéticos para detectar características adicionales de los billetes.

La Figura 2 muestra un billete 10 que se transporta a lo largo de la trayectoria de transporte en la dirección de movimiento 4 pasando de esta manera el detector de imagen 5. Mientras que el detector de imagen 5 y el billete 10 se muestran en una vista lateral, únicamente se muestra un elemento detector. Sin embargo, el detector de imagen 5 incluye una pluralidad de elementos detectores como se muestra en la Figura 2, dispuestos en línea, para formar una serie detectora paralela a la superficie billete 10 y perpendicular a la dirección de movimiento 4.

El detector de imagen 5 comprende una fuente de luz 11.1, dispuesta por debajo y que emite luz en la dirección de la superficie inferior 10.1 del billete 10. Para conseguir el objetivo de que la tira estrecha del billete 10 que se está escaneando actualmente se ilumine tan uniformemente como sea posible, un lente 12 para descentrar la luz emitida desde la fuente de luz 11.1 se sitúa entre la fuente de luz 11.1 y el billete 10. Sobre la superficie superior del billete 10, la luz de la fuente de luz 11.1 que ha atravesado el billete 10 se hace pasar a través de la lente 13 y se dirige hacia el detector de luz 14. El detector de luz 14 incluye, por ejemplo un fototransistor o un dispositivo CCD. Todos los detectores de luz 14 del detector de imagen 5 forman una serie detectora con una resolución en el intervalo de aproximadamente 1 a 20 píxeles por mm. Sin embargo, se prefiere una resolución de aproximadamente 5 a 10 píxeles por mm.

La lente 13, por ejemplo, es una lente de varilla. Las lentes de varilla de todos los elementos detectores del detector de imagen se alinean formando de esta manera una serie de lentes de varilla que permite una forma simple de captura de una imagen de transmisión 1:1 del billete 10. El número de lentes de varilla está en el intervalo de algunas decenas a varios cientos. Debe observarse que el número de detectores de luz 14 no tiene por qué ser el mismo que el número de lentes de varilla 13. Adicionalmente, debe observarse que, aunque el medio óptico adicional tal como la lente 12 se usa para conseguir una iluminación altamente uniforme del billete, el número de fuentes de luz 11 es típicamente mucho menor que el número de lentes de varilla 13 y detectores de luz 14.

El elemento detector mostrado en la Figura 2 comprende adicionalmente dos fuentes de luz 11.2, 11.3 que se disponen por encima de la superficie superior 10.2 del billete 10 en cualquier lado de la lente 13. Emiten luz sobre la superficie superior 10.2 del billete a un ángulo de aproximadamente 45 grados. Parte de la luz reflejada por la superficie superior 10.2 del billete pasa la lente 13 y produce una imagen de reflexión continua de la superficie superior 10.2 del billete 10 sobre la serie de detectores de luz 14.

Para distinguir entre las medidas de transmisión y reflexión, la fuente de luz 11.1, 11.2, 11.3 se hacen funcionar en modo multiplex, es decir, la fuente de luz 11.1 se conecta y desconecta rápidamente alternativamente con las fuentes de luz 11.2 y 11.3, que se conectan y desconectan al mismo tiempo. Para asegurar que los puntos de muestreo transmisivos y reflectantes representan partes correspondientes del documento, la frecuencia del interruptor debe ser relativamente alta para la resolución de la serie detectora de luz, así como respecto a la velocidad de transporte del billete en la dirección de movimiento 4. Adicionalmente, el aparato comprende un medio de almacenamiento para almacenar la multitud de valores de intensidad de luz medidos para cada tira de billete estrecha escaneada. Los valores de intensidad se miden con los detectores de luz 14 y se representan mediante una tensión; una corriente, una carga o cualquier otra medida eléctrica, se leen con el medio adecuado y después se almacenan en el medio de almacenamiento 15. Con una resolución de aproximadamente 8 píxeles por mm, el número de medidas de intensidad por imagen para un billete de 130 mm por 70 milímetros es de aproximadamente 600.000.

Para controlar la interrupción de las fuentes de luz y la temporización correcta para almacenar las intensidades de transmisión y reflexión respectivamente, el detector 6 incluye adicionalmente un controlador 16 conectado a las fuentes de luz 11.1, 11.2, 11.3 y los detectores de luz 14. El controlador 16 puede usarse también para fines adicionales.

Aunque el detector de imagen 5 se muestra para formar una unidad mecánica, la captura de las imágenes puede conseguirse también con dos series detectoras de luz diferentes que se disponen en diferentes localizaciones de la trayectoria de transporte. Como la posición y el ángulo del billete se determina en primer lugar, las imágenes de transmisión y reflexión producidas por separado pueden combinarse de manera que correspondan apropiadamente.

En la Figura 3, se muestra un billete 10. Se muestran diversas huellas en el billete 10, por ejemplo un símbolo de moneda en dos esquinas, un área elíptica y rectangular con una huella oscura 20. El billete puede incluir adicionalmente otras características tales como tiras metálicas finas, hologramas o cualquier otra característica conocida, particularmente características de seguridad de los billetes.

Mientras que cientos de miles de intensidades se miden para producir una imagen del billete, sólo una pequeña parte de estas medidas se usa para detectar billetes dobles. Las áreas del billete 10 que se usan para detección de dobles, se muestran como una multitud de puntos de ensayo 21 en la Figura 3. El número de puntos de ensayo 21 está en intervalo de aproximadamente 20 hasta 1.000, dependiendo de los requisitos respecto al tiempo de evaluación y precisión. Cada uno de estos puntos de ensayo 21 puede comprender uno o más píxeles de la imagen de transmisión o reflexión respectivamente y los puntos de ensayo 21 se distribuyen más o menos uniformemente sobre todo el billete. Sin embargo, no se sitúan puntos de ensayo 21 dentro de las áreas denominadas de exclusión. Estas áreas de exclusión incluyen las huellas oscuras 20, un área cuadrada 23 en cada esquina del billete 10 y un área rectangular 24 a lo largo de los bordes del billete 10. Estas áreas se excluyen de la consideración para detección de doble billete, porque la probabilidad de que las áreas de exclusión falsifiquen la detección de doble billete es mayor que para otras áreas del billete 10. Las huellas oscuras 20 pueden falsificar los resultados de detección disminuyendo la intensidad de las medidas y las áreas cuadradas 23 así como las áreas rectangulares 24 pueden falsificar el resultado de detección debido a los defectos físicos del billete 10 que típicamente aparecen en estas áreas con una mayor probabilidad que en otras áreas de un billete.

La Figura 4 muestra de nuevo el billete 10 con los puntos de ensayo 21. Para agrupar los puntos de ensayo 21 en diferentes regiones que se evalúan por separado, se muestran dos líneas de separación 25.1, 25.2 y un rectángulo de separación 26. Los puntos de ensayo se agrupan en cinco regiones solapantes mediante las líneas de separación 25.1, 25.2 y el rectángulo de separación 16. Las regiones comprenden una región superior 27.1, una región inferior 27.2, una región izquierda 27.3, una región derecha 27.4 y una región central 27.5. Las regiones 27.1-27.5 solapan parcialmente, lo que significa que alguno de los puntos de ensayos 21 pertenece a más de una de las regiones 27.1-27.5

Como se ha mencionado antes, la evaluación de la imagen de transmisión y reflexión para detectar billetes dobles se realiza con las intensidades de luz medidas para los puntos de ensayo 21 como se muestra en las Figuras 3 y 4. Es decir, para cada punto de ensayo 21, la intensidad de transmisión se dibuja contra la intensidad de reflexión, conduciendo a un punto de intensidad 28 para cada punto de ensayo 21. Haciendo esto, para una pluralidad de billetes sencillos y dobles con diferentes grados de suciedad, los resultados en una distribución de punto de intensidad similar a la mostrada en el gráfico de la Figura 5 con el eje horizontal 32 representa la intensidad de reflexión y el eje vertical 33 representa la intensidad de transmisión de los puntos de ensayo 21. Se han mostrado las medidas, que los puntos de intensidad 28 forman dos agrupaciones, una agrupación 29 con los puntos de intensidad para billetes sencillos y una agrupación 30 con los puntos de intensidad para billetes dobles. Los agrupamientos 29, 30 tienen una forma alargada con un eje longitudinal 29.1, 30.1 respectivamente. Las agrupaciones 29, 30 son aproximadamente separables por un límite de decisión lineal 31 que es una línea sencilla dibujada entre las dos agrupaciones. El límite de decisión 31 es aproximadamente paralelo al eje longitudinal 29.1, 30.1 de las agrupaciones 29, 30.

Esta orientación particular de las agrupaciones 29, 30 y el límite de decisión 31 resultan del hecho de que un mayor grado de ensuciamiento disminuye no sólo la intensidad de transmisión para un cierto punto de ensayo 21, sino que también disminuye la intensidad de reflexión para este punto de ensayo 21.

Para decidir si existe un doble suministro, las intensidades de transmisión y las intensidades de reflexión para el conjunto definido de puntos de ensayo tienen que medirse y tiene que dibujarse un gráfico similar al mostrado en la Figura 5 por separado para cada región del billete. Entonces, se determina un resultado de detección de suministro doble independiente para cada región. Si todos o la mayoría de los puntos de intensidad 28 de una región de billete específica se localizan por encima del límite de decisión 31, se decide que no existe doble suministro para esta región. Si se localiza por debajo del límite de decisión 31 se decide que esta región representa un doble suministro.

Los resultados de detección de doble suministro independientes para cada región se combinan entonces de una manera adecuada para determinar un resultado de detección de doble suministro global.

Debe observarse que la evaluación de las intensidades medidas se realiza mediante un procesador, por ejemplo un microprocesador. El controlador 16 podría usarse por ejemplo para realizar esta evaluación.

El diagrama de flujo de las Figuras 6 y 7 muestra el método de detección de un doble suministro del aparato de la Figura 1. En el primer lugar, se realiza la captura de imagen 40 de las imágenes de transmisión y reflexión. Después, se realiza un registro de billete 41, donde se determina la orientación espacial del billete, es decir, la posición y el ángulo del billete con respecto a la trayectoria de transporte. En una tercera etapa sigue la validación 42 del billete. Si es el resultado de la validación 43 es negativo, es decir, el billete no se ha validado correctamente, el billete se rechaza 44. Si el resultado de la validación 43 es positivo, la detección de doble billete 45 se realiza evaluando las imágenes de transmisión y reflexión como se ha explicado anteriormente, considerando los resultados de la captura de imagen 40, el registro 41 y la validación 42 del billete a ensayar. Esta evaluación comprende la extracción del punto de ensayo 47 para cada región, donde los parámetros específicos 46 del tipo de billete específico, que se determina durante la etapa de validación 42 se tienen en cuenta. Entonces, sigue la clasificación por regiones 48, dando como resultado un vector de las decisiones de región 49. Cada decisión de región puede ir acompañada de un valor de confianza que representa cómo de fiable es la decisión de región particular.

Finalmente, se determina el resultado de la detección de doble billete global 50. Si la confianza para un doble suministro es suficientemente alta, lo que significa que no se ha detectado un doble suministro, el billete se acepta y el proceso adicional 51 puede seguir. Si la confianza para la singularidad del billete no es suficientemente alta, lo que significa que se ha decidido sobre doble suministro, el billete se rechaza 44.

En resumen, debe observarse que, como el número de decisiones sobre-críticas así como decisiones sub-críticas puede reducirse, la invención permite una detección altamente robusta de dobles suministros en un aparato para procesar objetos laminares tales como billetes u otros valores.

Claims (14)

1. Método para detectar ópticamente un doble suministro en un aparato para procesar uno o más tipos de objetos laminares, particularmente billetes, en el que dichos objetos laminares se iluminan, una imagen de transmisión de un objeto laminar específico de dichos objetos laminares se produce midiendo intensidades de transmisión de luz transmitida a través de puntos de muestreo de transmisión de dicho objeto específico y una imagen de reflexión se produce midiendo intensidades de reflexión de la luz reflejada desde los puntos de muestreo de reflexión de dicho objeto específico, en el que los puntos de muestreo de transmisión y de reflexión representan partes correspondientes del objeto laminar, caracterizado porque dicho doble suministro se detecta aplicando un método de evaluación bidimensional, estando formada una primera dimensión de dicho método de evaluación bidimensional por dichas intensidades de transmisión y estando formada una segunda dimensión de dicho método de evaluación bidimensional por dichas intensidades de reflexión, y en el que el método de evaluación bidimensional comprende adicionalmente determinar la localización de dichos puntos en dos dimensiones, y comparar dichas localizaciones con un límite de decisión lineal.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos objetos laminares se suministran secuencialmente a dicho aparato y se transportan a largo de una trayectoria de transporte en una dirección de movimiento donde en primer lugar se determina una posición y un ángulo de un objeto laminar específico con respecto a dicha trayectoria de transporte y donde en segundo lugar dicho objeto laminar específico pasa a una multitud de células detectoras dispuestas en al menos una línea que es perpendicular a dicha dirección de movimiento, midiéndose dichas intensidades de transmisión e intensidades de reflexión determinando una multitud de valores de detector para cada célula detectora en sucesión rápida mientras que dicho objeto laminar específico pasa por dichas células detectoras.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dichos objetos laminares se iluminan con luz infrarroja.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque un conjunto de puntos de ensayo específicos se determina para dicho objeto específico y dicha evaluación bidimensional para dicho objeto laminar específico se realiza únicamente para dicho conjunto de puntos de ensayo.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dichos puntos de ensayo se definen por procesado de la imagen de dicha imagen de transmisión y dicha imagen de reflexión, considerando de esta manera dicha posición, dicho ángulo y parámetros conocidos de un tipo de objeto de dicho objeto laminar específico.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dichos puntos de ensayo se determinan de manera que se sitúan fuera de un área de exclusión de dicho objeto específico, comprendiendo dicha área de exclusión al menos una de las siguientes áreas objeto:

a) un área de dicho objeto específico con una impresión oscura, un contraste, un holograma o un hilo.

b) un área dentro de una distancia máxima dada a un borde de dicho objeto específico o

c) un área, particularmente un área rectangular, en cada esquina de dicho objeto específico.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque dichos puntos de ensayo se agrupan en una pluralidad de regiones solapantes de dicho objeto específico, en el que en primer lugar un resultado de detección de doble suministro independiente se determina para cada región y en segundo lugar un resultado de detección de doble suministro global se determina combinando dichos resultados de detección de doble suministro independientes de cada región.

8. El método de acuerdo con cualquiera de reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque dicho objeto específico se valida en una primera etapa y dicho doble suministro se detecta en una segunda etapa únicamente si dicho objeto específico se ha validado correctamente, donde dicho tipo de objeto de dicho objeto específico se determina durante dicha primera etapa de validación de dicho objeto específico.

9. Aparato para procesar uno o más tipos de objetos laminares, particularmente billetes, que tienen un medio de transporte (2) para transportar dichos objetos laminares a lo largo de una trayectoria de transporte (3) en una dirección de movimiento y un detector para una detección óptica de un doble suministro de dichos objetos, comprendiendo dicho detector un medio de iluminación (11.1, 11.2, 11.3) para iluminar dichos objetos laminares, particularmente con luz infrarroja, un detector de tipo transmisión (14) para producir una imagen de transmisión de dichos objetos midiendo intensidades de transmisión de la luz transmitida a través de los puntos de muestreo de transmisión de dichos objetos, y un detector de tipo reflexión (14) para producir una reflexión de la imagen de dichos objetos midiendo las intensidad de reflexión de la luz reflejada desde los puntos de muestreo de reflexión de dichos objetos, en el que los puntos de muestreo de transmisión y reflexión correspondientes a las partes del objeto laminar, caracterizado por un evaluador (16) que se construye de manera que puede realizarse una evaluación bidimensional, donde una primera dimensión se forma por dichas intensidades de transmisión y una segunda dimensión se forma por dichas intensidades de reflexión, estando adaptado el evaluador para realizar las etapas de determinar la localización de dichos puntos en dichas dos dimensiones, y comparar dichas localizaciones con un límite de decisión lineal.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho medio de iluminación (11.1-11.3) comprende una primera unidad de iluminación alargada para iluminación de una primera superficie de dichos objetos laminares y una segunda unidad de iluminación alargada para iluminación de una segunda superficie de dichos objetos laminares, comprendiendo cada unidad de iluminación preferiblemente una multitud de fuentes de luz dispuestas en línea.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque dicho detector de tipo transmisión (14) comprende una serie células detectoras y dicho detector de tipo reflexión comprende una serie de células detectoras, donde dichas unidades de iluminación alargadas y dichas series de células detectoras se disponen perpendiculares a dicha dirección de movimiento de dicha trayectoria de transporte.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicha célula detectora comprende al menos un dispositivo sensible a la luz para medir dichas intensidades de luz y un medio óptico, particularmente una lente de varilla, para dirigir dicha luz transmitida o reflejada sobre dicho dispositivo sensible a la luz.

13. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque dicho detector (14) comprende exactamente una serie de células detectoras que forman dicho detector de tipo transmisión así como dicho detector de tipo reflexión y un controlador para conectar y desconectar alternativamente dichas unidades de iluminación y medir alternativamente dichas intensidades de luz transmitida a través de o reflejada desde dichos objetos laminares respectivamente.

14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque comprende un validador para una validación de dichos objetos, estando construidos dicho validador y dicho detector de manera que dicha validación se realiza antes de dicha detección óptica y de manera que dicha detección óptica se realiza únicamente si dicha validación de dichos objetos se ha realizado correctamente.